轴流式水轮机全流道内非定常空化湍流的数值模拟

为了研究轴流式水轮机内部的空化流动,将Fluent 6．1商用软件中的一种完整空化模型和一种混合流体两相流模型相结合,对某水电站原型轴流式水轮机全流道内的非定常空化湍流进行了数值模拟。根据模拟结果,预测了水轮机在特定工况下运行时流道内空化发生的部位和程度,并对水轮机的能量性能进行了预估。数值预测的空化流动现象与模型水轮机空化试验中所观察到的现象基本一致,说明数值模拟结果可为轴流式水轮机的运行性能预测提供参考。

混流式水轮机全流道三维定常及非定常流数值模拟

基于三维时均N-S方程对水轮机内部流动及特性进行三维数值模拟分析,首先采用标准k-ε模型在不同导叶开度工况下对水轮机进行了全流道多部件、动静耦合的定常湍流计算,获得了各工况下各过流部件内及动静部件间的流场,并预测了水轮机的能量和空化性能。在定常湍流计算的基础上,以其作为初始条件应用RNG k-ε模型和滑移网格技术进行了水轮机动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到了更合理的流场分布结果。该研究对于深入了解水轮机流激振动的内在机理、改善水轮机的综合性能、提高水轮发电机组的运行稳定性具有参考价值。

水泵水轮机全流道双向流动三维数值模拟与性能预估

(清华大学热能工程系,北京100084)要优化水泵水轮机转轮设计,应了解转轮在内的水泵水轮机全流道的流动特性。采用SIMPLEC算法和标准k-ε湍流模型对某一用全三维逆向设计方法设计的高水头可逆式水泵水轮机进行了全流道双向三维湍流数值模拟。详细分析了转轮内部及蜗壳、尾水管中的流动情况,并对不同部件的水力损失以及转轮的性能进行了预估。计算结果揭示了水泵水轮机转轮内部流动的复杂性,分析了转轮各部件间的关系,优化并改进了转轮设计。

基于全流道的混流式水轮机内部流动的三维数值模拟

采用三维N-S方程和RNG湍流模型,利用FLUENT6.3软件,并将混流式水轮机全流道作为一整体,对混流式水轮机内部流动进行了三维定常湍流计算,得到了水轮机各过流部件内的流动特性。该数值计算方法和结果对水轮机的水力优化设计具有重要意义。

全流道式平板型太阳能集热器的试验研究与模拟分析

以全流道式平板型太阳能集热器为研究对象,首先进行了集热性能试验测试,在此基础上,利用CFD技术对不同排管管径全流道吸热板内传热介质的流动与传热进行模拟。试验结果表明,全流道集热器集热性能好、保温性能优,最高瞬时集热效率可达86.1%,热损失系数仅为4.179 W/(m^2·℃);与有关国家标准比较,最高瞬时集热效率高14.1%,热损失系数低1.82 W/(m^2·℃)。模拟结果表明:全流道板芯在增大流体传热接触面积的同时产生了横向导流作用,使各排管间流体流量分布更为均衡;全流道板芯热阻小,壁面上热流分布均匀,有效地增大了板芯的对流换热。

对旋式轴流泵全流道三维非定常紊流场的数值模拟

基于非定常不可压牛顿流体的控制方程和标准e-k紊流模型,应用SIMPLEC算法,数值模拟了对旋式轴流泵联立全流道在一个完整的转动周期内的三维紊流流场。通过给出全流道中间周向截面的压力与速度等值线图,以及中间干涉面的压力等值线及分布云图,直观地显示了一个转动周期内前置叶轮、后置叶轮及全流道的流场特性变化和干涉情况,表明联立全流道非定常三维紊流场的数值模拟方法是人们认识对旋流场流动与干涉机理经济实用的理论手段。

混流式模型水轮机全流道三维定常湍流计算

本文完成了为岩滩水电站所设计的混流式水轮机模型的全流道三维定常湍流计算。计算程序以雷诺时均连续性、N -S方程作为控制方程 ,选用标准k-ε双方程湍流模型使方程组封闭。数值求解通过SIMPLEC算法实现速度、压力的分离求解 ,离散差分格式具有二阶精度。通过计算获得了各过流部件的流动细节 ,预估了水轮机的能量、空化性能 ,并与模型试验结果进行了比较。

混流式水轮机全流道三维非定常流场数值模拟

基于三维时均N—S方程和RNGk—ε双方程湍流模型,采用滑移网格模型进行了混流式水轮机全流道动静干扰的三维非定常湍流计算,捕捉了水轮机各过流部件内复杂湍流场分布和尾水管内涡旋结构等流动信息随时间的变化情况。计算结果表明,水轮机中的水流处于复杂的湍流运动状态,随时间推移变化剧烈,计算结果更接近实际流场分布。

双流道转轮水力透平机的全流道数值模拟

依据给定的参数,对水力透平机进行模型设计。采用FLUENT软件对所设计的水力透平机进行了全流道三维定常湍流数值模拟,计算以雷诺时均N-S方程为基础,基于贴体坐标和交错网格划分,对控制方程进行变换和离散。采用SIMPLEC算法实现速度、压力变量的分离求解。定常湍流计算采用了标准k-ε湍流模型。模拟计算获得了水力透平各过流部件内部的流动机理,该数值计算方法和结果对水力透平机的水力优化设计具有重要意义。

混流式水轮机全流道内部流场CFD数值模拟研究

根据标准κ-ε双方程和雷诺时均(N-S)方程,给定转轮边界条件,建立水轮机内部流动的数学模型。通过Fluent,以HL002-LJ-410混流型水轮机为例,对水轮机全流道内部流场进行了三维数值模拟研究。获取了水轮机在最优工况、小开度工况和大开度工况3种典型工况下过流部件的湍流流动性能参数和流场分布。计算结果表明,对比其他两工况下最优工况时蜗壳静压、流速和尾水管流动较理想。同时表明,水轮机过流部件有一定的改造优化空间。

大型灯泡贯流泵站全流道非定常湍流数值模拟

针对大型灯泡贯流泵为泵站振动的主要水力激振源,为分析研究流激振动产生的机理,应用不可压缩的连续方程、Reynolds平均的N-S方程和RNGk-ε双方程湍流模型,模拟了大型灯泡贯流泵全流道三维非定常湍流流动,并采用滑移网格技术模拟机组内部的动静干扰,获得了流道内的流速与压力分布规律,通过对监测点的压力脉动时程作傅里叶变换获得流道内压力脉动的频谱特性,为泵站结构振动问题研究提供依据。

混流式水轮机全流道三维非定常湍流场的动态大涡模拟

基于大涡模拟动态亚格子湍流模型和三维时均N-S方程,应用非结构网格的滑移网格技术,进行了混流式水轮机全流道动静干扰的三维非定常湍流计算。捕捉到了水轮机各过流部件内的流场随时间的变化情况。计算结果表明水轮机中的水流处于复杂的湍流运动状态,随着时间的推移,水轮机内部湍流运动变化剧烈,得到的计算结果更接近实际流场的分布。

液力变矩器全流道瞬态数值计算及其特性研究

重点研究DM152B型液力变矩器流动特性的数值模拟方法,利用CFD平台的滑移网格技术对该型变矩器内流场进行全流道瞬态数值模拟和特性计算,同时结合液力变矩器特性测试台架试验,验证了该数值模拟方法的正确性和可靠性,为大功率、高转速液力变矩器流动特性预测和研究提供了有效数值计算手段。

某小型涡扇发动机全流道准三维数值解法

采用高阶精度Godunov格式和时间相关法,用多部件模型在小型涡扇发动机的全流道S2流面上求解带黏性力项的非定常Euler方程组,并将整机模拟的结果与试验结果进行了对比,在合理给出损失的情况下,计算结果与试验结果基本吻合。

基于SIMPLEC算法的液力缓速器全流道仿真与试验验证

基于ANSYS FLUENT 14.5仿真平台,选用RNG_(κ-ε)双方程模型与基于压强-速度的SIPMLEC求解算法,对VR120液力缓速器内流场进行全流道数值仿真分析,得到不同转速下的制动扭矩值,并通过数据拟合,建立制动扭矩与转速之间的关系式;同时,利用工况试验台,测定液力缓速器在不同转速下的制动扭矩值,并与数值仿真分析结果进行比较,结果表明:试验测定值与仿真分析值变化趋势一致,误差都在10%以内,验证了应用该算法对液力缓速器进行仿真分析是有效可行的,为液力缓速器的进一步设计提供参考依据。

混流式水轮机全流道三维流场数值模拟

基于Realizablek-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,进行了混流式水轮机全流道的三维定常湍流计算。捕捉到了水轮机各过流部件内的流场和尾水管内的涡旋结构等流动信息。结果表明,水轮机的全流道CFD分析能够较为准确地预测出水轮机过流部件内的性能参数及内部流场结构,所得到的结果对进行水轮机的水力设计或改型优化设计等研究具有重要的指导意义。

液力缓速器全流道式制动流场数值计算方法研究

现有关于液力缓速器制动流场数值计算方法的研究均忽略了换热芯子的流阻压降作用,导致计算边界条件设置不准确的问题。为此,基于三维扫描还原的模型重建技术,考虑换热芯子的流阻压降作用,采取全流道式选取方案,选用RNG双方程模型与基于压力的PISO求解算法,运用CFD技术对VOITH公司VR120液力缓速器制动流场进行全流道式数值计算,获得制动力矩与转速特性曲线,并使用流场压力云图对换热芯子的流阻压降作用进行验证分析。结果表明:制动力矩随着转速的升高呈现二次方增长趋势;换热芯子的流阻压降作用显著,是不可忽略的流场边界条件,全流道式数值计算方法是必要的。

多级离心泵全流道流场的三维定常数值研究

基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用多重参考坐标系法,对某型多级离心泵进行全流道流场在设计工况下的三维定常数值计算,得到了多级离心泵内每一级典型截面的静压、总压、速度和迹线的分布规律。数值计算结果对多级离心泵的水力设计或改型优化设计具有指导意义。

液力缓速器内部全流道流场三维建模分析

液力缓速器作为液力机械自动变速箱的重要组成单元,共用一套液压系统,其内部流场的压力直接影响到装置的性能。以液力缓速器三维内流场全流场气液二相流分析为研究对象,根据其工作原理和结构特点,利用Solidworks进行缓速器内流场建模,采用Fluent完成液力缓速器三维内流场分析,对全流道的压力场、气液接合面的两相流相场等进行分析;利用模型对不同的旋转速度、不同的充液率下液力缓速器的制动力矩进行求解,获得全面的力矩数据,并与试验数据进行了对比分析。分析结果表明仿真分析及所获数据具有较高的可靠性,为此类设备内部流场分析及装置改进设计提供参考依据。

混流式水轮机全流道三维定常湍流数值计算

基于标准k-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,进行了混流式水轮机全流道的三维定常湍流计算。捕捉到了水轮机各过流部件内的流场和尾水管内的涡旋结构等流动信息。结果表明,水轮机的全流道CFD分析能够较为准确地预测出水轮机过流部件内的性能参数及内部流场结构,所得到的结果对进行水轮机的水力设计或改型优化设计等研究具有重要的指导意义。